Não é a primeira vez que se fala de painéis solares que tiram partido da irradiação terrestre. Nesse sentido, a ideia em volta da tecnologia existente tem como finalidade conseguir produzir energia elétrica, mas durante a noite. Assim, segundo os investigadores da Universidade da Califórnia, para desenvolver painéis solares que geram eletricidade à noite, é necessário que estes operem exatamente da forma oposta aos painéis solares que funcionam durante o dia.
Poderemos em breve ter painéis a captar energia 24 horas por dia.
Produzir energia com um Painel Anti-Solar
Um dos problemas dos painéis solares é que estes não geram eletricidade à noite, então temos que armazenar a eletricidade que é gerada durante o dia para alimentar as coisas durante a noite. Isto funciona bem, mas e se pudéssemos desenvolver painéis solares que gerassem eletricidade durante a noite? É possível, e a forma como funciona é bastante surpreendente.
Investigadores da Universidade da Califórnia explicam num artigo publicado na revista ACS Photonics que se quisermos criar um painel solar que gere eletricidade à noite, então tem de ser criado um que funcione exatamente da maneira oposta àquela que os painéis solares funcionam durante o dia. Nesse sentido, o “novo painel” solar está a ser apelidado de “painel anti-solar”.
Uma célula fotovoltaica ou solar convencional (esquerda) absorve fotões de luz do sol e gera corrente elétrica. Uma célula termo-radiativa (direita) gera corrente elétrica ao irradiar luz infravermelha (calor) em direção ao frio extremo do espaço profundo.
Os painéis solares são frios em comparação com o Sol, por isso absorvem a luz do Sol e transformam-na em energia. O espaço é frio, então se apontarmos um painel na Terra que é comparativamente quente para o espaço, ele irradiará calor como luz infravermelha invisível. Isto permite que seja gerada eletricidade ao captar essa energia. O artigo afirma que tal dispositivo poderia gerar cerca de um quarto da eletricidade à noite que um painel solar normal gera durante o dia.
Captar de dia ou de noite, são apenas usados os Motores de calor
Jeremy Munday, autor do artigo, refere à Inverse que, seja um painel solar ou este painel anti-solar, estas coisas são essencialmente apenas “motores de calor”.
Temos energia térmica vinda do Sol em direção à Terra e esta célula solar normal capta a energia à medida que ela é transmitida do Sol para a Terra, então basicamente precisamos desses dois corpos de temperatura diferentes e alguma forma de converter essa energia. O que este dispositivo noturno faz é um tipo de coisa semelhante – onde está apenas a levar um corpo quente e um corpo frio – mas agora o corpo relativamente quente é a Terra e o espaço é o corpo frio. Como este calor está a fluir da Terra para o espaço, ele está a usar isso para converter em energia”.
Explicou Munday.
Este tipo de dispositivo usa as chamadas células termo-radiativas para gerar eletricidade, ao contrário da célula fotovoltaica usada por um painel solar convencional. Onde um painel solar é normalmente feito de silício, que é bom para captar a luz que está em grande parte no espectro visível, este dispositivo tem que ser produzido com algo que possa captar luz de comprimento de onda extremamente longo. O investigador está a olhar para as ligas de mercúrio como uma boa opção.
Painel “solar”, mas para radiação do solo
Conforme foi referido no início, esta projeto não é único. Já outros investigadores estão a estudar métodos para fazer painéis solares, ou “painéis anti-solares”, que geram eletricidade durante a noite.
Um dispositivo desenvolvido por cientistas da Universidade de Stanford, gera eletricidade a partir de variações de temperatura. Especificamente, aproveita o arrefecimento irradiante, pelo qual uma superfície exposta ao céu transfere o seu calor para a atmosfera à noite, através da radiação térmica. Este fenómeno faz com que a superfície exposta arrefeça mais do que o ar ambiente, o que explica a formação de gelo, e pode agora ser utilizado para gerar eletricidade.
Ao contrário dos geradores termoelétricos tradicionais, o nosso dispositivo une o lado frio do módulo termoelétrico a uma superfície virada para o céu que irradia calor para o frio do espaço e tem o seu lado quente aquecido pelo ar ao redor, permitindo a geração de eletricidade à noite.
Referem os investigadores no artigo.
As baterias têm melhorado lentamente durante anos, assim como os painéis solares. Segundos os investigadores, não precisamos necessariamente de painéis solares que possam gerar eletricidade à noite para atender às nossas necessidades energéticas. No entanto, se conseguirmos conceber um sistema que possa gerar energia limpa 24 horas por dia, poderemos possivelmente produzir mais energia do que precisamos e armazená-la para vários fins.